黃飛
摘 要:預(yù)應(yīng)力在橋梁施工中尤為重要。影響預(yù)應(yīng)力質(zhì)量的主要因素有:施工工藝,原材料質(zhì)量,施工人員的業(yè)務(wù)水平和素質(zhì)等。本文結(jié)合某大橋箱梁預(yù)應(yīng)力施工情況,對施工工藝進行淺顯的分析。
關(guān)鍵詞:箱梁;預(yù)應(yīng)力施工工藝;原材料;設(shè)備;張拉;壓漿
1 原材料
1.1 鋼絞線
鋼絞線每批檢查重量不大于60T,領(lǐng)取鋼絞線應(yīng)按質(zhì)保單逐盤檢查,含有斷絲不得使用。檢查鋼絞線每捆有無不均勻初應(yīng)力,檢查方法取2-3米長的鋼絞線,在室內(nèi)放置24小時,檢查各絲是否仍處為一個平面。若發(fā)生變化,說明鋼絞線存在不均勻初應(yīng)力,此類鋼絞線嚴禁使用,應(yīng)予以退貨。隨機抽取3根送檢測單位進行表面質(zhì)量、直徑偏差、力學(xué)性能檢測,試驗結(jié)果如有一項不合格應(yīng)做報廢處理。鋼絞線切割采用砂輪機進行切割,嚴禁采用電弧焊、氧焊切割。
1.2 精軋螺紋鋼
每批精扎螺紋鋼檢查重量不大于100T,應(yīng)對表面質(zhì)量應(yīng)逐根目視檢查,外觀合格后,在每批中任選2根截取試件進行拉伸力學(xué)試驗。若有一根不合格,則應(yīng)取雙倍數(shù)量重做全部各項試驗,若仍有一根不合格,則該批材料為不合產(chǎn)品。
1.3 錨具、夾片、連接器
夾具應(yīng)具有良好的自錨性能、松錨性能和重復(fù)使用性能。同時應(yīng)按設(shè)計使用、應(yīng)滿足分級張拉、補張拉及放松的預(yù)應(yīng)力要求。從每批中抽取5%,但不少于5套作HRC硬度試驗,每個構(gòu)件測試3點,若有一個構(gòu)件不合格,則取雙倍數(shù)量重做試驗,若仍有一個構(gòu)件不合格,該批構(gòu)件作為不合品。從每批中取6套錨具(夾片)組成3組,進行靜載錨固性能試驗,若有一個試件不符合要求,則另取雙倍數(shù)量重做試驗。若仍有一個試件不符合要求,則該批錨具為不合格產(chǎn)品。錨具、夾片、連接器的性能,應(yīng)100%達到預(yù)應(yīng)力鋼材最小規(guī)定的抗拉強度、錨固系數(shù)、回縮量(≤6mm)、夾片與鋼絞線之間的摩擦力、夾片外露量等指標都要滿足產(chǎn)品的相關(guān)要求
1.4 預(yù)應(yīng)力管道
按出廠合格證和質(zhì)量保證書核對其類別、型號、規(guī)格是否滿足強度和剛度要求。施工前應(yīng)對波紋管進行抗壓力、抗?jié)B漏、抗彎曲試驗。管道安裝時嚴格按設(shè)計圖所給定的坐標準確定位固定,確保直線段順直,曲線段圓順平滑無彎折變形,以免在澆筑砼過程中發(fā)生管道上浮。
2 千斤頂與油表校驗標定
2.1 千斤頂、油表的選用
應(yīng)根據(jù)鋼束的張拉力選擇合適的千斤頂和油泵,以達到張拉的要求。油表的選用:精度不低于0.4級,最大表盤讀數(shù)60MPa,讀數(shù)分格應(yīng)不大于1 MPa,表盤直徑應(yīng)大于150mm,應(yīng)為防震型的油表。
2.2 張拉設(shè)備的使用和標定
千斤頂使用期超過個月或張拉行程超過200次以及在使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象,應(yīng)檢修以后重新校驗標定。標定是要配套標定,先標定油表,再將油表和千斤頂配套標定。標定好后得到回歸方程式y(tǒng)=bx+a。檢驗時,要將油表、千斤頂、油泵配套,記錄編號,不得混用。
2.3 張拉設(shè)備使用的注意事項
預(yù)應(yīng)力筋連續(xù)斷裂;千斤頂嚴重漏油;千斤頂更換油壓部件或使用修復(fù)后的儀表或更換油的規(guī)格;油壓表和千斤頂使用期限達到校驗的有效期;油壓表指針不能回零,超過規(guī)定;油表在高壓時,油壓讀數(shù)穩(wěn)不住或缸體漏油,出現(xiàn)示值超過基本允許誤差;均應(yīng)進行重新標定。
3 預(yù)應(yīng)力張拉要點
3.1 預(yù)應(yīng)力施工前應(yīng)做好如下準備工作
(1)、檢查梁體是否達到設(shè)計的張拉強度,砼強性模量是否達到80%的要求,否則不允許張拉。
(2)、原材為檢驗合格,張拉設(shè)備配套標定,并在有交效期內(nèi)。
(3)、張拉前,應(yīng)對首件試驗梁段測定下列數(shù)據(jù),以熟悉掌握張拉工藝,確保梁體預(yù)應(yīng)力的準確性。
①錨具的錨圈口的摩阻損失;(≯3%)②管道的摩阻損失(k-孔道偏差系數(shù),μ-孔道的摩阻系數(shù))③錨具錨固后鋼絞線的回縮量(≯7mm)④夾片的回縮量(≯6mm)⑤鋼絞線的強性模量“E”⑥鋼絞線的斷面積“A”⑦鋼絞線的抗拉強度“Rby”。
3.2 預(yù)應(yīng)力的張拉程序
(1)低松馳鋼絞線
0 初始應(yīng)力“0.1R by” 持荷2分鐘 錨下控制應(yīng)力“0.75R by” 持荷2分鐘 錨固 0
(2)精軋螺紋鋼
0 初始應(yīng)力“0.1R by” 持荷2分鐘 錨下控制應(yīng)力“0.9R by” 持荷5分鐘 錨固 0
3.3 張拉要點
(1)、預(yù)應(yīng)力張拉束的張拉與錨固順序按照設(shè)計圖紙的要求兩端平衡對稱,同步進行張拉,張拉的原則先長束后短束。
(2)、張拉前,在鋼絞線的尾部用顏色表標出同一個平面作為基準面,以便量測鋼絞線各個階段的伸長值。張拉時應(yīng)測量該平面距錨墊板之間的距離,不得以油缸的伸長值來代替。
(3)、張拉前應(yīng)對設(shè)計給定的伸長值進行修正伸長量計算方法(△L=σk*L/E)修正后的伸長量計算方法(δ=(E*A/(E*A)*△L)。
(4)、張拉完成后,檢查鋼絞線尾端所劃平面標準線是否仍為一個平面,若該平面出現(xiàn)了變化,說明有個別鋼絞線出現(xiàn)了滑絲現(xiàn)象,必須采取措施進行及時處理。并檢查測量值與理論伸長值進行比較,超過[(δ-△)/△*100<±6%]偏差時,應(yīng)查明原因進行處理。
(5)、張拉過程中若出現(xiàn)滑絲超標現(xiàn)象,或夾片斷裂時應(yīng)停止張拉,應(yīng)對預(yù)應(yīng)力束進行整束更換,重新張拉。
(6)、鋼絞線的工作長度切割,應(yīng)采用砂輪機切割。若砂輪機切割有困難需用氧割時,應(yīng)采用纏繞石棉繩澆水的方式來克服高溫聚熱影響,并應(yīng)得到監(jiān)理的認可。
(7)、檢查千斤頂和錨具有無滑絲,具體查看δ2-δ1是否大于7mm,若大于7mm則表明出現(xiàn)了鋼束整體的滑絲,應(yīng)查明原因采取措施處理后,方可繼續(xù)張拉。
(8)、橫向預(yù)應(yīng)力采用一端間隔對稱張拉,張拉從跨中束開始,若遇有縱向束張拉槽時,待縱向張拉后,再張拉橫向束。
(9)、全橋張拉結(jié)束后,要測量梁體的上拱度和彈性壓縮值。
4 伸長值的測量計算
4.1 初應(yīng)力張拉
兩端同時對千斤頂主油缸充油,打緊工具錨夾片,使鋼絞線略為拉緊,充油時調(diào)整錨圈、墊圈及千斤頂位置。使孔道、錨具和千斤頂三者之間保持與軸線相互重合,同時注意使每根鋼絞線受力均勻。隨后兩端同時加荷載到0.1σk,持荷兩分鐘,并在鋼絞線束上劃上平面記錄,作業(yè)觀察滑絲和量測伸長量的標記。
由于初張拉的各根鋼絞線的松緊、彎、直程度不一定一致。所以初應(yīng)力時的伸長不宜采用量測的方法,只能采用推算方法,可采用相鄰級(10%-20%)σk。
4.2 控制應(yīng)力張拉:(σk:)
控制應(yīng)力的張拉見3.3張拉程序和3.4張拉要點。
4.3實測伸長值的計算
δ=(δ1-δ0)/0.9*100%
δ1-張拉至設(shè)計噸位時量測的引伸量;
δ0-張拉至0.1σk:推算引伸量;
5 理論伸長值的計算(舉例)
6 孔道灌漿
孔道壓漿工作宜在張拉完畢后盡早進行,一般在張拉完畢24h內(nèi)進行,觀察預(yù)應(yīng)力筋束和錨具穩(wěn)定后,即可進行孔道壓漿工作。
壓漿前的準備工作:割切錨外鋼鉸線,錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力筋束需使用手提砂輪機進行切斷,預(yù)應(yīng)力筋束割切后的余留長度不宜小于3cm。
封錨:錨具外面的預(yù)應(yīng)力筋束間隙應(yīng)用水泥漿填塞,以免冒漿而損失灌漿壓力。
首先采用真空泵抽吸孔道中的空氣,使孔道內(nèi)的真空度達到80%以上,然后在孔道的另一端再用壓漿機以大于0.7Mpa的正壓力將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)。由于孔道內(nèi)只有極少量的空氣,很難形成氣泡。同時,由于孔道內(nèi)與壓漿機之間的正負壓力差,大大的提高了孔道壓漿的飽合度。